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Carboidratos Carboidratos Moléculas orgânicas ** natureza Muitas funções Fonte de energia Reserva de energia Estrutural Matéria prima para a biossíntese de outras biomoléculas (CH2O)n “hidratos de Carbono” Múltiplas funções: • reserva energética = açúcar e amido: base da nutrição humana; oxidação de carboidratos é a principal via energética dos organismos não fotossintetizantes • elementos estruturais e de proteção: parede de vegetais e bactérias, fungos, exoesqueleto de animais (artrópodes) • lubrificantes de articulações; matriz extracelular; capa externa do óvulo • glicoproteínas e glicolipídios – reconhecimento celular; sinais • outras: papel, madeiras (celulose), roupas (algodão, fibra de rayon), celofane, celulóide (filmes fotográficos), ágar-ágar, goma arábica As formas cíclicas, são comumente representadas como fórmulas em perspectiva de Haworth. Fischer x Haworth Classificação dos Carboidratos divididos em três grandes grupos: Número de C Monossacarídeos, Dissacarídeos e Polissacarídeos. Três classes de carboidratos 1. monossacarídeos: unidades fundamentais dos oligossacarídeos e polissacarídeos, ex. pentoses, hexoses São açúcares simples, não hidrolisáveis em unidades menores. Todos os monossacarídeos simples são sólidos, cristalinos, brancos, solúveis em água e a maioria possui sabor adocicado. 2. oligossacarídeos: dissacarídeos, ex. lactose, sacarose, trealose 3. polissacarídeos: forma na qual ocorrem a maioria dos carboidratos encontrados na natureza, polímeros de alto peso molecular, diferem na composição dos açúcares, nos tipos de ligação, no comprimento e no grau de ramificação da cadeia a. homopolissacarídeos: amido, glicogênio (armazenagem de energia) celulose, quitina (estrutural) b. heteropolissacarídeos: peptidioglicano (estrutural, parede bactérias) glicosaminoglicanos (estrutural, matriz extracelular Monossacarídeos mais simples e não podem ser hidrolisados dos quais derivam todas as outras classes Quanto ao número de carbonos - trioses, tetroses, pentoses, hexoses, etc. n = 3 trioses- gliceraldeído n = 4 tetroses - eritrose n = 5 pentoses - ribose n = 6 hexoses - glicose n = 7 heptoses - sedoeptulose Quanto ao grupo funcional - aldoses ou cetoses - CnH2nOn Monossacarídeos Aldose Grupo mais oxidado aldeído Gliceraldeído •cadeia não ramificada •um carbono liga-se a grupo carbonila •Cada um dos outros carbonos tem um grupo hidroxila Cetose Grupo mais oxidado cetona Diidroxiacetona cadeia não ramificada •um carbono liga-se a grupo carbonila •Cada um dos outros carbonos tem um grupo hidroxila Porém se diferenciam quanto à fórmula estrutural, sendo portanto ditos isômeros de função (aldeído e cetona). Carboidratos Estáveis em pH neutro e carga elétrica negativa Fosforilação: impede a saída do açúcar da Célula Formação de polímeros : é a propriedade que os monossacarídeos possuem de se condensar uns com os outros devido a hidroxila anomérica. Glicosídeo Ligações glicosídicas estruturas maiores Oligossacarídeos – 3 a 12 monossacarídeos - glicoPT Polissacarídeos - + que 12 C monossacarídeos - Glicogênio Ligação O-glicosídica Ocorre entre dois grupos OH de duas moléculas de monossacarídios, com a liberação de uma molécula de água IV- OLIGOSSACARÍDEOS [do grego oligo (poucos)] São carboidratos constituídos pela união de um pequeno número (2 a 12) de monossacarídeos, através de ligações glicosídicas. DISSACARÍDEOS Os dissacarídeos são formados por duas unidades de monossacarídeos através de ligações glicosídicas. os principais dissacarídeos são: sacarose, lactose e maltose Maltose A maltose (do amido) é constituída de duas glicoses unidas por uma ligação -1,4. A hidrolise da maltose é feita pela maltase que resulta na formação de duas moléculas de glicose. maltose é redutora e a sacarose não é redutora b) Lactose A lactose (5% - 8% no leite humano e 4% - 5% no leite bonivo) é feita de galactose unida a glicose por uma ligação -1,4. A lactase é responsável pela hidrolise dessa molécula resultando em glicose e galactose. c) Sacarose A sacarose (o açúcar comum de mesa), obtida de cana ou beterraba, é constituída de glicose e frutose unidas por uma ligação glicosídica ( para a glicose e para a frutose, - 1,2) entre seus carbonos. A hidrólise (quebra da molécula em dois monossacarídios) é catalisada por uma sacarase (também chamada de invertase) originando uma molécula de glicose e uma de frutose. Polissacarídios Polímeros constituídos por centenas ou milhares de resíduos de monossacarídios Funções Sustentação (celulose); Reserva (glicogênio nos animais e amido nos vegetais); Componentes de membranas (glicolipídios e glicoproteínas) Classificação a. Homopolissacarídio: apenas um tipo de monômero b. Heteropolissacarídio: dois ou mais tipos de monômeros diferentes Polímeros de reserva • Amido: células vegetais Raízes tuberosas (batata) e algumas sementes (milho), mas a capacidade de sintetizá-lo está presente na maioria das células vegetais. • Glicogênio: células animais O glicogênio fica armazenado principalmente no fígado e músculo esquelético dos animais. A hidrólise do glicogênio ocorre através das enzimas amilases (atua nas ligações -1,4-glicosídicas) e -1,6-glicosidase (atua nas ligações -1,6-glicosidica). Polímeros estruturais • Celulose: parede celular de vegetais A celulose é um polímero linear de aproximadamente de 2800 unidades de glicose e as ligações entre essas unidades se dá por ligações -1,4. O Homem não tem enzimas capazes de hidrolisar essas ligações, portanto, não são capazes de digerir (Vertebrados não hidrolisa celulose). Microorganismos (Triconympha): secreta celulase. * Ruminantes. • Peptidioglicano: parede celular bacteriana É um polissacarídio estrutural responsável pela formação dos exoesqueletos de invertebrados, tais como: insetos e crustáceos; também ocorre na paredes das células de algas, fungos e leveduras. Paredes células bacterianas (ácido N-acetilmurômico e N-acetilglicosamina alternadas) Penicilina Material insolúvel e resistente (carapaças, exoesqueletos de lagostas, caranguejos e muitos insetos) • Quitina – parede celular de fungos e exoesqueleto de insetos
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